处理废气物流的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供在气化过程中处理第一废气物流（６０）以提供富含铵的物流（１７０）的方法和实施该方法的装置，该方法包括至少下述步骤：（ａ）提供含ＨＣＮ、ＮＨ３、Ｈ２Ｓ、ＣＯ２及任选的ＣＯＳ和ＣＳ２之一或两者的第一废气物流（６０），其中通过在酸性浆料汽提器（５０）内分离含粒状固体、ＨＣＮ、ＮＨ３、Ｈ２Ｓ、ＣＯ２及任选的ＣＯＳ和ＣＳ２之一或两者的浆料排放物流（７２０）来提供第一废气物流（６０）和含粒状固体的汽提后浆料物流（７０）；（ｂ）使第一废气物流（６０）通入在１．５－１０ｂａｒａ的压力下操作的水解区（１００），水解ＨＣＮ及任何ＣＯＳ和ＣＳ２，以提供含ＮＨ３、Ｈ２Ｓ和ＣＯ２的第二废气物流（１１０）；和（ｃ）在氨洗涤器（１５０）内用含水酸性物流（１８０）洗涤第二废气物流（１１０），以提供含Ｈ２Ｓ和ＣＯ２的第三废气物流（１６０）和富含铵的含水物流（１７０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理废气物流的方法与装置本专利技术涉及处理废气物流和特别是来自气化装置的酸性浆料汽提器的废气物流以提供富含铵的物流的方法。气化装置是本领域公知的。在 这些装置中，烃原料可与蒸汽、氮气和氧气一起通入气化器。烃原料例如煤被部分氧化提供热的合成气体(也称为合成气)和灰分，所述灰分可以是炉渣形式。合成气体或合成气作为一般术语用在此处同义，它们适用于由煤、渣油、废物或生物质气化衍生的一氧化碳、氢气、惰性组分和二氧化碳的混合物。合成气的主要组分是氢气和一氧化碳。此外，常常存在二氧化碳和痕量甲烷。合成气经合适处理脱除不想要的组分后是用于费_托工艺中制备液体烃的有价值的原料。在气化反应中生成的灰分可在重力作用下通过气化器沉降到骤冷槽内，可将其从所述骤冷槽输送到接收仓中以供处置。可通过骤冷例如在气化器的骤冷段内用循环的合成气降低热的合成气的温度。然后可将骤冷的合成气输送到废热锅炉内供进一步冷却，以提供冷却的合成气物流。废热锅炉也称为合成气冷却器，可用于产生高压蒸汽。然后，冷却的合成气物流可通入干燥固体脱除单元以飞灰形式脱除一部分固体， 从而提供湿的固体合成气物流。然后，在湿式洗涤塔如文丘里型洗涤器内，湿的固体可与湿的固体合成气物流内的合成气分离，以提供浆料排放物流和粗合成气物流。浆料排放物流通常通入主要的水处理单元。粗合成气物流可通入高压水解单元中水解所存在的任何HCN、C0S和CS2,以提供水解的合成气物流。水解的合成气物流然后可被输送到酸性气体脱除单元中分离任何的H2S 和CO2,以提供处理过的合成气物流。来自用于从湿固体合成气物流中脱除湿固体的湿式洗涤塔的浆料排放物流可通入酸性浆料汽提器，在此可用蒸汽处理它，以作为废气物流分离气态组分例如硫化氢 (H2S)、二氧化碳(CO2)、氨(NH3)和氰化氢(HCN)。在GB-A-1384562中，含H2S和HCN的废气物流与氧气或含氧气体在合适的条件下接触形成燃烧气体和清洁的水。也可使废气物流通入Claus燃烧器，焚烧杂质以提供N2、C02、硫和H20。通常在Claus燃烧器内焚烧成为N2和 H2O的存在于第一废气物流内的氨是一种有价值的商品，具体可用于制备铵基肥料。本专利技术提供处理来自酸性浆料汽提器的废气物流以提供富含铵的物流的方法，因此有利地避免了焚烧这一有价值的组分并允许它随后用作例如肥料产品。因此，在第一方面中，本专利技术提供在气化过程中处理第一废气物流以提供富含铵的物流的方法，该方法包括至少下述步骤(a)提供含HCN、NH3> H2S, CO2及任选的COS和CS2之一或两者的第一废气物流，其中通过在酸性浆料汽提器内分离含粒状固体、HCN、NH3、H2S、CO2及任选的COS和CS2之一或两者的浆料排放物流来提供第一废气物流和含粒状固体的汽提后浆料物流；(b)使第一废气物流(60)通入在1. 5-10bara的压力下操作的水解区(100)，水解 HCN及任何COS和CS2,以提供含NH3、H2S和CO2的第二废气物流(110)；和(c)在氨洗涤器内用含水酸性物流洗涤第二废气物流，以提供含H2S和CO2的第三废气物流和富含铵的含水物流。本专利技术因此提供从含HCN、NH3> H2S, CO2及任选的COS和CS2之一或两者的第一废气物流中脱除HCN和NH3及任选的COS和CS2之一或两者(若存在的话)以提供含H2S和 CO2的第三废气物流的方法。在优选的实施方案中，第三废气物流可通入硫回收单元。在本专利技术的方法中，脱除杂质例如HCN和NH3及任选的COS和CS2之一或两者(若存在的话)是有利的，因为这一处理允许所得到的含H2S和CO2的第三废气物流被进一步处理，以通过生物脱硫脱除H2S组分。生物脱硫处理可利用微生物氧化H2S组分提供元素硫(S8)和硫酸根(S042_)。可使用所产生的硫酸根生成硫酸，所述硫酸可有利地整合到本专利技术的方法中用作氨洗涤器内的含水酸性物流。例如在炉内焚烧含HCN和NH3的废气物流将导致形成NOx和S0X。由于毒性和环境保护的原因，应当避免形成这些化合物。含HCN和NH3的未处理的废气物流不可能原样通过生物脱硫进一步处理，这是因为HCN和NH3杂质是氧化硫化合物所使用的微生物的毒物。 因此，按本专利技术的方法处理第一废气物流允许使用生物方法从废气中脱除硫化氢。 在进一步的方面中，本专利技术提供在气化装置内处理第一废气物流以提供富含铵的物流的装置，该装置包括至少从浆料排放物流中分离粒状材料的酸性浆料汽提器，所述酸性浆料汽提器具有用于含粒状固体、HCN、NH3、H2S、CO2及任选的COS和CS2之一或两者的浆料排放物流的第一入口、用于含HCN、NH3、H2S、CO2及任选的COS和CS2之一或两者的第一废气物流的第一出口和用于含粒状固体的汽提后浆料物流的第二出口；在1. 5-10bara的压力下操作以水解第一废气物流(60)内的HCN及任何COS和CS2 的水解区(100)，所述水解单元(100)具有与酸性浆料汽提器(50)的第一出口(51)相连的用于第一废气物流(60)的第一入口(98)和用于含NH3、H2S和C02的第二废气物流(110) 的第一出口(101)；和从第二废气物流中分离NH3的氨洗涤器，所述氨洗涤器具有与低压水解单元的第一出口相连的用于第二废气物流的第一入口和用于含H2S和CO2的第三废气物流的第一出口、用于含水酸性物流的第二入口和用于富含铵的含水物流的第二出口。在本专利技术方法的步骤(a)中，在酸性浆料汽提器内分离浆料排放物流，所述浆料排放物流可通过气化装置的湿式洗涤塔提供。浆料排放物流包含粒状固体、HCN、NH3、H2S、C02及任选的COS和CS2之一或两者。酸性浆料汽提器分离浆料排放物流中的粒状组分与液体和气态组分，以提供含HCN、NH3, H2S, CO2及任选的COS和CS2之一或两者的第一废气物流和含粒状固体的汽提后浆料物流。优选在蒸汽存在下进行分离。第一废气物流的组成可以变化。作为实例，第一废气物流的典型组成是 HCN 1-5%, NH3 1-8%, H2S 7%, CO2 39%, COS 痕量(ppm)，CS2 痕量(ppm)，H2O 40%, N2 1 %，余量为CO和H2。优选地，在第一废气物流内HCN的含量为2-4vol %，优选地，第一废气物流的压力为1. l_4bara，更优选约2bara，仍更优选约1. 8bara。在本专利技术方法的步骤(b)中，通过水解从步骤(a)中获得的第一废气物流中脱除所存在的HCN及任选的任何COS与之一或两者。使第一废气物流通入低压水解区以获得第二废气物流。水解区通常包括水解催化剂。在低压水解区内的压力为1. 5-10bara，优选为2. 5_5bara。在水解区中，根据下述反应转化HCN及若采用的COS与之一或两者。(A)水解 HCN :HCN+H20 — NH3+C0 (B)水解 COS :C0S+H20 — H2S+C02(C)水解 :CS2+H20 — 2H2S+C02在水解区中水/蒸汽量优选为10-80V/V%，更优选20-70V/V%，仍更优选30_50v/ v%，基于蒸汽计。在优选的水/蒸汽量下，HCN及任选的COS与(^2之一或两者的转化率得到改进。通常在本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．在气化过程中处理第一废气物流（６０）以提供富含铵的物流（１７０）的方法，该方法包括至少下述步骤：（ａ）提供含ＨＣＮ、ＮＨ３、Ｈ２Ｓ、ＣＯ２及任选的ＣＯＳ和ＣＳ２之一或两者的第一废气物流（６０），其中通过在酸性浆料汽提器（５０）内分离含粒状固体、ＨＣＮ、ＮＨ３、Ｈ２Ｓ、ＣＯ２及任选的ＣＯＳ和ＣＳ２之一或两者的浆料排放物流（７２０）来提供第一废气物流（６０）和含粒状固体的汽提后浆料物流（７０）；（ｂ）使第一废气物流（６０）通入在１．５－１０ｂａｒａ的压力下操作的水解区（１００），水解ＨＣＮ及任何ＣＯＳ和ＣＳ２，以提供含ＮＨ３、Ｈ２Ｓ和ＣＯ２的第二废气物流（１１０）；和（ｃ）在氨洗涤器（１５０）内用含水酸性物流（１８０）洗涤第二废气物流（１１０），以提供含Ｈ２Ｓ和ＣＯ２的第三废气物流（１６０）和富含铵的含水物流（１７０）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·施伦德，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL